本發(fā)明涉及的是智能交通檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別方法及其裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)動(dòng)車隨意變更車道是從機(jī)動(dòng)車不按規(guī)定車道行駛派生出的一種交通違章行為，是指機(jī)動(dòng)車在正常行駛中，違反規(guī)定隨意變更原行駛車道，影響正常行駛的機(jī)動(dòng)車的違法行為。開車上路，變更車道是最常見的駕駛行為之一，隨意變更車道更是普遍的動(dòng)態(tài)交通違章行為。大部分駕駛員認(rèn)為路面寬闊(尤其是高速公路)，只要沒車就可以隨意變更車道，任意駕馭，其實(shí)這種想法是大錯(cuò)特錯(cuò)的。車輛隨意變更車道是一種極度危險(xiǎn)的行為，“加塞”、“搶道”、“不打轉(zhuǎn)向燈”等野蠻霸道的駕駛行為，會(huì)嚴(yán)重?cái)_亂行車秩序，尤其以在城市路口、高速公路上較為多見，給道路交通安全埋下了極大的安全隱患，極易因妨礙變更后的車道內(nèi)正常行駛車輛而造成交通擁堵、剎車不及，帶來的直接后果是引發(fā)交通事故，造成人員傷亡。

近年來，隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量的快速增長(zhǎng)，因高速公路機(jī)動(dòng)車違章變更車道行為造成的交通事故已經(jīng)占到30％以上，特別是新增駕駛員隨便違章變更車道行為極其嚴(yán)重，造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，社會(huì)反響強(qiáng)烈。

目前，我國(guó)對(duì)于機(jī)動(dòng)車變道不打方向燈的行為識(shí)別都是基于人工的，即使安裝了視頻監(jiān)控的地段，也智能在監(jiān)控錄像中的視頻中人工查找和篩選，效率低下，實(shí)用性不強(qiáng)，所以一直以來對(duì)機(jī)動(dòng)車違章變道特別是高速公路機(jī)動(dòng)車違章變道行為的處罰無法實(shí)施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別方法及其裝置，以克服。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別方法，包括以下步驟：

步驟S1：利用變道檢測(cè)模塊檢測(cè)機(jī)動(dòng)車是否變道，若變道檢測(cè)模塊檢測(cè)機(jī)動(dòng)車變道，則觸發(fā)視頻采集模塊連續(xù)拍攝變道車輛并采集該變道車輛的特征信息，獲得變道車輛圖像I，所述連續(xù)拍攝的數(shù)量至少為2張；

步驟S2：利用轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊識(shí)別變道車輛圖像I中的轉(zhuǎn)向燈，具體為：

步驟S201：提取變道車輛圖像I的每個(gè)像素點(diǎn)i的R通道灰度值R_i，如果R_i≥T_R，則保留該像素點(diǎn)i，否則將該像素點(diǎn)i過濾，獲得去噪圖像I₁，其中T_R為像素點(diǎn)i的R通道灰度閾值，T_R可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，此時(shí)，去噪圖像I₁中大部分的背景噪聲被濾掉，只保留偏紅色的光斑和白色光斑；

步驟S202：計(jì)算去噪圖像I₁中光斑的偏紅水平r_s：

$r_s=\frac{\underset{i\∈s}{\Σ}(G_i+B_i)}{2\·\underset{i\∈s}{\mathrm{\Σ}}{R}_i}$

式中：s為光斑所在的區(qū)域，為光斑的像素點(diǎn)的集合；R_i、G_i、B_i分別為像素點(diǎn)i的紅、綠、藍(lán)三通道灰度值；

步驟S203：如果0≤r_s≤T_rs，則保留該區(qū)域s，將其它區(qū)域s過濾，獲得含有偏紅色的光斑的目標(biāo)圖像I₂；其中T_rs為區(qū)域s的R通道灰度閾值，T_rs可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，這些偏紅色的光斑即為本發(fā)明要檢測(cè)的目標(biāo)，這些偏紅色的光斑包括真正的轉(zhuǎn)向燈，也可能包括轉(zhuǎn)向燈的倒影，但并不影響機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈的檢測(cè)，因?yàn)閮烧叩倪\(yùn)動(dòng)特征是一樣的，可以將轉(zhuǎn)向燈及其倒影都?xì)w為一類，同屬于一輛車；

如果去噪圖像I₁中沒有區(qū)域s滿足0≤r_s≤T_rs，則將該去噪圖像I₁對(duì)應(yīng)的變道車輛圖像I存儲(chǔ)在違章車輛庫中；

步驟S204：將含有偏紅色的光斑的目標(biāo)圖像I₂與其連續(xù)拍攝的另一張變道車輛圖像對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像比較，若兩張圖像滿足0≤r_s≤T_rs的區(qū)域s的位置不同，則將該目標(biāo)圖像I₂對(duì)應(yīng)的原始變道車輛圖像I儲(chǔ)存在非違章車輛庫中；若兩張圖像滿足0≤r_s≤T_rs的區(qū)域s相同，說明該偏紅色光斑可能是紅色信號(hào)燈等其它干擾燈光，則保留該目標(biāo)圖像I₂對(duì)應(yīng)的原始變道車輛圖像I，并將其儲(chǔ)存在違章車輛庫中；

步驟S3：利用傳輸模塊將違章車輛庫和非違章車輛庫上傳至后臺(tái)交通監(jiān)管中心，對(duì)于違章車輛庫中的車輛，直接發(fā)布違章信息。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中，變道檢測(cè)模塊為設(shè)于道路行車線上的變道檢測(cè)線圈。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中，變道車輛的特征信息包括車牌號(hào)、車輛顏色。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中，視頻采集模塊可以采用市售的具有車牌號(hào)、車輛顏色等識(shí)別功能的攝像機(jī)，為了避免夜晚機(jī)動(dòng)車前端大燈的干擾，視頻采集模塊還可采用市售的強(qiáng)光抑制攝像機(jī)。

進(jìn)一步地，所述步驟S3中，對(duì)于非違章車輛庫中的車輛，直接刪除相關(guān)圖片信息，或者通過人工復(fù)核的方法再鑒定一遍，以防止遺漏。

本發(fā)明還提供了上述機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別裝置，包括主控模塊，及與其連接的變道檢測(cè)模塊、視頻采集模塊、轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊、儲(chǔ)存模塊和傳輸模塊，其中：

所述主控模塊用于控制各模塊的有序運(yùn)行；

所述變道檢測(cè)模塊用于檢測(cè)機(jī)動(dòng)車是否變道；

所述視頻采集模塊用于采集變道車輛圖像，并識(shí)別該變道車輛的相關(guān)特征信息；

所述轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊用于識(shí)別視頻采集的圖像中機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向燈是否開啟；

所述儲(chǔ)存模塊中用于將采集的變道車輛圖像及其特征信息按照違章車輛和非違章車輛進(jìn)行分類儲(chǔ)存；

所述傳輸模塊用于將存儲(chǔ)模塊中的圖像及其特征信息傳輸給后臺(tái)交通監(jiān)管中心。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明采用視頻分析和圖像識(shí)別技術(shù)，解決了機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道行為一直以來無法機(jī)器智能識(shí)別的問題。

2)本發(fā)明通過抓拍一組機(jī)動(dòng)車變道圖片作為該機(jī)動(dòng)車行駛過程中的違章變道行為的證據(jù)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、可靠、無爭(zhēng)議。

3)本發(fā)明將為交管部門對(duì)各類機(jī)動(dòng)車違章變道行為處罰提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

4)本方面的大規(guī)模應(yīng)用，將大大降低因違章變道引起的各類交通事故，社會(huì)效益顯著。

附圖說明

圖1為機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別方法的流程圖；

圖2為轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊識(shí)別變道車輛圖像轉(zhuǎn)向燈方法的流程圖；

圖3為機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別方法，如圖1和2所示，包括以下步驟：

步驟S1：利用變道檢測(cè)模塊檢測(cè)機(jī)動(dòng)車是否變道，若變道檢測(cè)模塊檢測(cè)機(jī)動(dòng)車變道，則觸發(fā)視頻采集模塊連續(xù)拍攝變道車輛并采集該變道車輛的特征信息，獲得變道車輛圖像I，所述連續(xù)拍攝的數(shù)量至少為2張，所述變道車輛的特征信息包括車牌號(hào)、車輛顏色等，但不限于此，視頻采集模塊可以采用市售的具有車牌號(hào)、車輛顏色等識(shí)別功能的攝像機(jī)，為了避免夜晚機(jī)動(dòng)車前端大燈的干擾，視頻采集模塊可采用市售的強(qiáng)光抑制攝像機(jī)；

步驟S2：利用轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊識(shí)別變道車輛圖像I中的轉(zhuǎn)向燈，具體為：

步驟S201：提取變道車輛圖像I的每個(gè)像素點(diǎn)i的R通道灰度值R_i，如果R_i≥T_R，則保留該像素點(diǎn)i，否則將該像素點(diǎn)i過濾，獲得去噪圖像I₁，其中T_R為像素點(diǎn)i的R通道灰度閾值，T_R可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，此時(shí)，去噪圖像I₁中大部分的背景噪聲被濾掉，只保留偏紅色的光斑和白色光斑；

步驟S202：計(jì)算去噪圖像I₁中光斑的偏紅水平r_s：

$r_s=\frac{\underset{i\∈s}{\Σ}(G_i+B_i)}{2\·\underset{i\∈s}{\mathrm{\Σ}}{R}_i}$

式中：s為光斑所在的區(qū)域，為光斑的像素點(diǎn)的集合；R_i、G_i、B_i分別為像素點(diǎn)i的紅、綠、藍(lán)三通道灰度值；

步驟S203：如果0≤r_s≤T_rs，則保留該區(qū)域s，將其它區(qū)域s過濾，獲得含有偏紅色的光斑的目標(biāo)圖像I₂；其中T_rs為區(qū)域s的R通道灰度閾值，T_rs可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，這些偏紅色的光斑即為本發(fā)明要檢測(cè)的目標(biāo)，這些偏紅色的光斑包括真正的轉(zhuǎn)向燈，也可能包括轉(zhuǎn)向燈的倒影，但并不影響機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈的檢測(cè)，因?yàn)閮烧叩倪\(yùn)動(dòng)特征是一樣的，可以將轉(zhuǎn)向燈及其倒影都?xì)w為一類，同屬于一輛車；

如果去噪圖像I₁中沒有區(qū)域s滿足0≤r_s≤T_rs，則將該去噪圖像I₁對(duì)應(yīng)的變道車輛圖像I存儲(chǔ)在違章車輛庫中；

步驟S204：將含有偏紅色的光斑的目標(biāo)圖像I₂與其連續(xù)拍攝的另一張變道車輛圖像對(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像比較，若兩張圖像滿足0≤r_s≤T_rs的區(qū)域s的位置不同，則將該目標(biāo)圖像I₂對(duì)應(yīng)的原始變道車輛圖像I儲(chǔ)存在非違章車輛庫中；若兩張圖像滿足0≤r_s≤T_rs的區(qū)域s相同，說明該偏紅色光斑可能是紅色信號(hào)燈等其它干擾燈光，則保留該目標(biāo)圖像I₂對(duì)應(yīng)的原始變道車輛圖像I，并將其儲(chǔ)存在違章車輛庫中；

步驟S3：利用傳輸模塊將違章車輛庫和非違章車輛庫上傳至后臺(tái)交通監(jiān)管中心，對(duì)于違章車輛庫中的車輛，直接發(fā)布違章信息；對(duì)于非違章車輛庫中的車輛，直接刪除相關(guān)圖片信息，或者通過人工復(fù)核的方法再鑒定一遍，以防止遺漏。

本實(shí)施例還提供了一種機(jī)動(dòng)車未按規(guī)定開啟轉(zhuǎn)向燈違章變道智能識(shí)別裝置，具有如圖3所示的結(jié)構(gòu)，包括主控模塊，及與其連接的變道檢測(cè)模塊、視頻采集模塊、轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊、儲(chǔ)存模塊和傳輸模塊，其中：

所述主控模塊用于控制各模塊的有序運(yùn)行；

所述變道檢測(cè)模塊為設(shè)于道路行車線上的變道檢測(cè)線圈，用于檢測(cè)機(jī)動(dòng)車是否變道；

所述視頻采集模塊為市售的具有車牌號(hào)、車輛顏色識(shí)別功能的強(qiáng)光抑制攝像機(jī)，用于采集變道車輛的圖像，并識(shí)別該變道車輛的相關(guān)特征信息；

所述轉(zhuǎn)向燈識(shí)別模塊用于識(shí)別視頻采集的圖像中機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向燈是否開啟；

所述儲(chǔ)存模塊中包括違章車輛庫和非違章車輛庫，用于將視頻采集模塊采集的機(jī)動(dòng)車圖像及其特征信息按照違章車輛和非違章車輛進(jìn)行分類儲(chǔ)存；

所述傳輸模塊用于將存儲(chǔ)模塊中的圖像及其特征信息傳輸給后臺(tái)交通監(jiān)管中心。